С сегодняшнего дня я начинаю цикл статей, в которых планирую критически оценивать официальные причины аварий, которые произошли на нефтеперерабатывающих предприятиях.
Это позволит сделать изучение аппаратов и процессов нефтепереработки интересным и позволит применить полученные знания на практике.
Начну я с независимой оценки официальной версии причины пожара, который произошел 13.06.2023 года на Краснодарском НПЗ.
Наиболее подробно об этом написал Коммерсант в своей публикации от 13.06.2023 года:
В Краснодарском нефтеперерабатывающем заводе прокомментировали произошедшее утром возгорание. В пресс-службе предприятия «Ъ-Кубань» сообщили, что оборудование не пострадало.
«На Краснодарской площадке при плановой остановке установки АВТ произошло превышение давления в электродегидраторе Э-302, в результате чего в 06:15 сработала штатная система защиты оборудования от повышения давления с выходом паров на факел»,— отметили в Краснодарском НПЗ.
В оперштабе Кубани также отметили, что пожар произошел из-за технологического процесса на факельном стояке НПЗ. Там происходит сжигание избыточного газа, который образуется в процессе переработки нефтепродуктов.
В пресс-службе завода добавили, что горение паров на факеле продолжалось до 07:54. Жертв и пострадавших, а также разрушений в результате пожара нет.
Площадь возгорания составила 20 кв. м. Полностью ликвидировать пожар удалось в 08:03.
Казалось бы всё складно и логично, но это лишь на первый взгляд.
Начнём анализ с места где происходило открытое горение, которое было классифицировано, как контролируемое.
Судя по фото и видеороликам в сети, горение происходило на факельной установке, которая судя по внешнему виду относится к факелам закрытого типа.
Давайте разберемся, что такое факел закрытого типа и как он работает.
Принцип действия факела закрытого типа следующий:
- факельный газ подается по факельному коллектору к кусту основных горелок, расположенных в факельном стволе;
- воспламенение факельного газа происходит от пилотных (дежурных) горелок, запитанных природных газом и горящих в постоянном режиме;
- воздух необходимый для горения поступает снаружи факельного ствола за счёт естественной тяги через кольцевой зазор между факельным стволом и основанием на котором он установлен;
- за счёт многочисленных мелких потоков через основные горелки происходит наиболее полное окисление и сгорания факельного газа в объёме факельного ствола, открытого сверху.
Теперь давай посмотрим на мнемосхему узла утилизации сбросных газов Краснодарского НПЗ:
На мнемосхеме показаны все источники сбросов с установки АВТ в факельный коллектор:
- от Е-3;
- от К-2;
- от К-1;
- от Е-5;
- от С-2.
Как вы можете видеть, среди потенциальных источников сброса с установки АВТ в факельный коллектор нет аппарата Э-302, на который ссылаются официальные лица при указании причины пожара, но об этом позже.
Технологическая схема узла утилизации сбросных газов Краснодарского НПЗ хорошо продумана:
1. Каждая установка имеет свой собственный факельный коллектор.
2. Каждый из коллекторов сначала заходит в факельный сепаратор:
- С-1 для установки АВТ;
- С-2 для установки АТ-2.
3. В сепараторах С-1 и С-2 происходит отделение жидкой фазы, которая откачивается насосами Н-2 и Н-3 соответственно.
4. Газовая фаза с обоих сепараторов объединяется и поступает в воздушный холодильник ХВ-1, где происходит её охлаждение и дополнительная конденсация.
5. Газожидкостная смесь из ХВ-1 поступает в ёмкость Е-1 большого объёма (обычно не менее 200 куб.метров), где происходит разделение газовой фазы от жидкости, которая откачивается насосами Н-1/1,2 (один рабочий, второй резервный).
6. Газовая фаза поступает к стволу закрытого факела (термического окислителя) ТО-1 на сжигание.
Подобная схема практически исключает попадание жидкости к основным горелкам закрытого факела, за счёт сепарации, охлаждения и повторной сепарации, в результате которых конденсируемые углеводороды С4+ переходят в жидкое состояние, а на сжигание поступают только метан, этан и пропан.
Но то что мы видим на фото с места происшествия свидетельствует о том, что на факеле происходило горение жидких углеводородов, возможно даже сырой нефти. Об этом свидетельствует копоть, характерная для безпарового сжигания углеводородов С5+.
Из вышесказанного делаем заключение о том, что утверждение:"...с выходом паров на факел" не соответствует действительности, так как горела определенно жидкая углеводородная фракция.
Вернёмся к оборудованию узла утилизации сбросных газов:
- сепараторы С-1 и С-2 определенно имеют достаточно большой объём, предположительно не менее 50 куб.метров каждый;
- ёмкость Е-1 имеет объём не менее 200 куб.метров;
- факельный трубопровод при диаметре 500 мм и протяженности 1 км вмещает ещё 196,25 куб.метра;
- суммарная вместимость трубопроводов и аппаратов до входа в термический окислитель ТО-1 составляет не менее 450 куб.метров.
Производительность установки АВТ, с которой предположительно произошел сброс составляет 1,5 млн. тонн в год по нефти, что при продолжительности работы 8000 часов в год даёт расход переработки 187,5 тонн в час.
При плотности нефти 0,87 тонн в куб.метре, получается 215,5 куб.метров в час.
То есть, чтобы заполнить факельный коллектор и все аппараты по ходу движения потока факельного сброса потребовалось не менее 1,5 часов работы сырьевого насоса при максимальной производительности, и это очередной аргумент в пользу того, что утверждение:"...с выходом паров на факел" не соответствует действительности.
В официальном заявлении также говориться о площади возгорания в 20 квадратных метров, что вполне объяснимо, учитывая конструктивный зазор между факельным стволом и основанием факельной конструкции.
Именно через этот зазор произошел розлив горящей жидкости, которая из-за высокого расхода не смогла в полной мере сгореть на основных горелках, предназначенных для работы на газовой среде.
Мог ли электродегидратор Э-302 на установке АВТ являться источником поступления горючей жидкости на узла утилизации сбросных газов? Об этом я расскажу в своей следующей публикации.
Если статья была вам интересной и полезной, ставьте лайк, а если хотите ежедневно получать новые статьи и узнавать больше о нефтепереработке, то подписывайтесь на канал.
Если есть вопросы по существу, не стесняйтесь, задавайте их в комментариях.